食品电阻加热杀菌技术

取自 食品百科全书

食品电阻加热杀菌技术

一、电阻加热技术(ohmic heating，又称为欧姆加热)的基本概念

1. 电阻加热技术的特点

近年来在国外食品加工领域中，受到广泛的重视。该加热方法与传统的食品加热方法截然不同，是将电流通过食品利用其电阻抗产生热能来加热食品，主要是针对含颗粒流体食品的无菌加工，解决了液体和固体颗粒间的加热杀菌程度不均匀的问题。

2. 电阻加热技术的发展

连续式电阻加热器的开发设计是由英国电气研究发展中心开始研究，80年代取得专利，90年代制造商业型电阻加热系统。

二、电阻加热技术的原理

电阻加热技术是以交流电电流通过食物，因食物中所含的盐分或有机酸均为电解质，无论流体或固体电流均可通过。热由食品内部产生，其原理是利用食品本身的导电性，及不良导体产生大的电阻抗特性来产生热能，将电阻电热技术运用在含颗粒流体食品时，其加热形态与传统的加热方法明显不同，而传统蒸汽加热时，固体颗粒的温度必然小于液体的温度，反过来，电阻加热时，固体颗粒的温度常与周围液体的温度相当，有时甚至会超过液体温度。由此可知，对于含颗粒流体食品(尤其是低酸性者)的电阻加热技术有突破性发展，目前电阻加热技术在欧洲及日本已有商业生产装置，美国也同意以电阻加热技术为含颗粒流体食品的商业杀菌技术。

三、电阻加热技术的热传递方式

以产品加热杀菌的热传递模式来看，传统的灭菌技术，无论是先包装后灭菌或是先灭菌后包装，其加热介质均为蒸汽。其热的传递方式是热媒通过热交换先加热流体，然后由载流液体以对流方式将热能传递给固体颗料，然后颗粒本身再以热传导方式将热能传递到固体中心，所以有热传递速度慢且加热不均匀的问题，为使颗粒中心点达到足够的杀菌条件，通常必须牺牲液体的品质将其过度加热，造成品质下降，风味营养流失。

电阻加热时，是对固体颗粒进行直接加热,几乎不需要热传递就能将固体颗粒内外同时加热,固体颗粒的温度常与周围液体的温度相当，有时甚至会超过液体温度。欧姆加热其电能转变成热能遍及整个被加热物体,且渗透的深度没有明显的限制。加热杀菌效果均匀性好，有利于提高产品品质。

四、电阻加热技术使用过程中的注意事项

①食品能否适合欧姆加热取决于该食品的导电性。绝缘体不能直接使用欧姆加热法，如不能离子化的共价键流体如油脂、乙醇、糖浆以及非金属的固体物质如骨质成分、纤维素、冰的结晶等。绝大多数食品均含有溶解了一定量离子盐的游离水，因此便成了导体。

②能用泵送的食品其水份含量都在30％以上，具有导电性，所以可有效地使用欧姆加热法进行杀菌。

③在欧姆加热法中，为了增加导电性，一般不适宜使用未加盐的自来水。

五、影响电阻加热技术的因素

1.温度

在加热过程中,食品原料温度愈高，导电度也愈高；加热速率随着食品原料温度上而增大。

2.电解质的浓度

电解质浓度高的颗粒，其导电性高，使得加热速度更高。通常将颗粒食品先浸泡在不同浓度的食盐水溶液中，以提高颗粒电解质含量，再进行电阻加热

另外，颗粒先预热后再电阻加热，会有较高的导电度，其加热速率也增加。因为预热在某种程度上破坏了细胞组织，使颗粒内部的水流动性增加。

六、电阻加热设备必须满足的条件

(1)系统的电气设计必须避免造成食品电解作用及因电极解离或食品局部过热烧焦而导致污染食品；

(2)能有效控制食品的加热速率和其流速；

(3)具有无菌环境下充填和密封包装含颗粒流体食品的无菌包装技术；

(4)系统设备投资和运转费用可以接受。

七、电阻加热技术的优点

①可以生产新鲜的、含固形物的高营养价值的产品；

②没有热传导界面，因此可以连续加热；

③可以处理鲜美的食品；

④污染少；

⑤对流体和固体快速均匀加热，具最少热破坏和最短加工时间；

⑥生产很安静；

⑦维修成本低；

⑧启动、停止操作简单，加工控制方便；

⑨具有降低前处理、生产制造和包装成本的可能性。

⑩本法热能转换率可高达90％，而其它方法热能效率只有45～50％，